Kvantová

Quantum (z lat. quantum - „kolik“) - nedělitelná část jakékoli veličiny ve fyzice ; obecný název pro určité části energie (energetické kvantum ), moment hybnosti (angular momentum), jeho projekci a další veličiny, které charakterizují fyzikální vlastnosti mikro- (kvantových) systémů . Koncept je založen na myšlence kvantové mechaniky , že některé fyzikální veličiny mohou nabývat pouze určitých hodnot (říká se, že fyzikální veličina je kvantovaná). V některých důležitých speciálních případech může být tato hodnota nebo krok její změny pouze celočíselnými násobky nějaké základní hodnoty [1] - a ta se nazývá kvantová . Například energie monochromatického elektromagnetického záření úhlové frekvence může nabývat hodnot , kde je redukovaná Planckova konstanta a je celé číslo. V tomto případě má význam energie kvanta záření (jinými slovy fotonu ) a - význam počtu těchto kvant (fotonů). V podobném smyslu termín kvantové poprvé představil Max Planck ve své klasické práci z roku 1900, první práci o kvantové teorii, která položila její základ. Od počátku 20. století se kolem myšlenky kvantování vyvinul zcela nový fyzikální koncept , běžně označovaný jako kvantová fyzika . $\omega$ $(N+1/2)\hbar \omega$ $\hbar$ $N$ $\hbar \omega$ $N$

V dnešní době se přídavné jméno „kvantový“ používá ve jménu řady oblastí fyziky ( kvantová mechanika , kvantová teorie pole , kvantová optika atd.). Termín kvantování je široce používán , což znamená konstrukci kvantové teorie určitého systému nebo přechod od jeho klasického popisu ke kvantovému. Stejný termín se používá k označení situace, ve které může fyzikální veličina nabývat pouze diskrétních hodnot – například se říká, že energie elektronu v atomu je „kvantovaná“.

Samotný termín „kvantový“ má v současnosti ve fyzice spíše omezené použití. Někdy se používá k označení částic nebo kvazičástic odpovídajících bosonickým polím interakce ( foton je kvantum elektromagnetického pole , fonon je kvantum pole zvukových vln v krystalu , graviton je hypotetické kvantum gravitační pole atd.), takové částice se také označují jako "excitační kvanta" nebo jednoduše "excitace" odpovídajících polí.

Navíc, podle tradice, „kvantum akce“ se někdy nazývá Planckova konstanta . V moderním smyslu může mít tento název význam, že Planckova konstanta je přirozenou jednotkou pro měření akce a jiných fyzikálních veličin stejného rozměru (například moment hybnosti ).

Některé kvanty

Kvanta některých polí mají speciální názvy:

foton - kvantum elektromagnetického pole ;
gluon je kvantum vektorového ( gluonového ) pole v kvantové chromodynamice (poskytuje silnou interakci );
graviton je hypotetické kvantum gravitačního pole ;
Higgsův boson je kvantem Higgsova pole ;
fonon je kvantum vibračního pohybu krystalu.
chronon – hypotetické kvantum času

Poznámky

↑ Pamatujte, že tomu tak není vždy. Například energie v atomu vodíku je kvantována: , kde n je hlavní kvantové číslo . V tomto případě však není možné vyčlenit „kvantum“, jehož celočíselný násobek by byl. $E_{n}=-{\frac {Z^{2}m_{e}e^{4}}{32{\pi }^{2}\varepsilon _{0}^{2}\hbar ^{2 ))}\cdot {\frac {1}{n^{2}}}$

Literatura

Landau L.D., Lifshits E.M. Kvantová mechanika (nerelativistická teorie). - 6. vydání, přepracované. — M .: Fizmatlit , 2004 . — 800 s. - ("Teoretická fyzika", svazek III). — ISBN 5-9221-0530-2 .

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Skvělý norský Britannica (online) Treccani Universalis
V bibliografických katalozích	GND : 4176603-9 NDL : 00569863